(57)【要約】【課題】  目視にて確認される切削方向に発生する薄いすじ上の目視欠陥模様を抑止した高精度なレンズアレイ状の凹曲面を有する拡散反射板、転写成形用積層体及び転写成形用金型とその加工法を提供する。【解決手段】  円形状又は楕円形状の複数の凹曲面２を設け、凹曲面の表面に反射膜を有する薄膜層からなる拡散反射板において、凹曲面の少なくとも一部には表面に転写成形切削痕が形成されており、凹曲面の表面に形成された転写成形切削痕は、凹曲面付近の他の凹曲面の表面の転写成形切削痕の少なくとも一部と異なる切削方向によるものである。【選択図】        図１
2007025090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形状又は楕円形状の複数の凹曲面を設け、該凹曲面の表面に反射膜を有する薄膜層からなる拡散反射板において、
前記凹曲面の少なくとも一部には表面に転写成形切削痕が形成されており、凹曲面の表面に形成された転写成形切削痕は、該凹曲面付近の他の凹曲面の表面の転写成形切削痕の少なくとも一部と異なる切削方向によるものであることを特徴とする拡散反射板。
【請求項２】
円形状又は楕円形状の複数の凹曲面を形成した薄膜層を有する転写成形用積層体において、
前記凹曲面の少なくとも一部には表面に転写成形切削痕が形成されており、凹曲面の表面に形成された転写成形切削痕は、該凹曲面付近の他の凹曲面の表面の転写成形切削痕の少なくとも一部と異なる切削方向によるものであることを特徴とする転写成形用積層体。
【請求項３】
請求項２記載の転写成形用積層体において、
前記薄膜層は、凹曲面形成側が凹凸型からなる仮支持体と接する面であり、反対側が適用基板への接着面であることを特徴とする転写成形用積層体。
【請求項４】
請求項３記載の転写成形用積層体において、
前記薄膜層は、適用基板への接着面に保護フィルムを有することを特徴とする転写成形用積層体。
【請求項５】
円形状又は楕円形状の複数の凹曲面を配置しており、レンズアレイ状の光学部材を転写成形する際に使用する転写成形用金型の加工法において、
直線又は曲線に沿って配置された凹曲面を順に同一方向に切削し、一の直線又は曲線に沿って配置された凹曲面を切削する方向は、該凹曲面付近の他の凹曲面の少なくとも一部の切削方向と異なることを特徴とする転写成形用金型加工法。
【請求項６】
請求項５記載の転写成形用金型加工法において、
先端が楕円弧状のダイヤモンドバイトを用い、直線状に配置する複数のレンズ１つ１つを、前記ダイヤモンドバイトを第１の方向を切削方向として移動し凹曲面を形成する工程と、前記ダイヤモンドバイトを前記切削方向とは異なる第２の方向に移動して前記凹曲面とは別の位置に凹曲面を形成する工程とを含むことを特徴とする転写成形用金型加工法。
【請求項７】
円形状又は楕円形状の複数の凹曲面を配置しており、レンズアレイ状の光学部材を転写成形する際に使用する転写成形用金型の加工装置において、
直線又は曲線に沿って配置された凹曲面を順に同一方向に切削し、一の直線又は曲線に沿って配置された凹曲面を切削する方向は、該凹曲面付近の他の凹曲面の少なくとも一部の切削方向と異なることを特徴とする転写成形用金型加工装置。
【請求項８】
請求項７記載の転写成形用金型加工装置において、
ダイヤモンドバイトの切込み方向の移動手段としてボールネジやリニアモータ等を用いた大ストローク移動用の駆動機構と、圧電素子を駆動源とした微小位置決め駆動機構であることを特徴とする転写成形用金型加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡散反射板、転写成形用積層体、及び転写成形用金型加工法と加工装置であり、液晶表示装置や太陽電池などの光応用製品において拡散反射部分や拡散用透過部の製造等に使用される転写用金型及び凹凸型、これらの製造方法、これらを用いた転写用積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
回折格子フィルタや光通信光学部品、またカメラ部品の焦点板を形成することに微小な曲面を複数配置したレンズアレイ状の光学部品であるマイクロレンズアレイが用いられる。マイクロレンズアレイは直径１０〜３００μｍほどの円形状で、深さが０．６〜５０μｍの寸法である。上記のマイクロレンズを等ピッチにて配置したものとしては、光学部品として用いる回折格子フィルタや光通信部品があり、また不規則ピッチで配置して使用するものとして、虹色反射を防ぎ白色光を反射させる反射板やそれを反射型液晶の反射電極部材として用いたものがある。これらは、マイクロレンズを数百万から数千万個配置して形成する。これらマイクロレンズアレイを有する製品の性能を向上させるためには１つ１つのレンズ面の高精度化が重要な課題であり、特にレンズ面の断面形状として楕円弧などに代表される２次曲線を形成することで光利用効率に優れた製品を構成できる。
【０００３】
マイクロレンズアレイを製造する手段としては、特許文献１に見られるような露光によるエッチングを行うフォトリソグラフィ方式（以下、「フォトリソ方式」という）にて複数のレンズ面を直接所望の基板上に形成する手法がある。また、特許文献２、特許文献３にみられる圧痕方式を用いた転写成形用金型を用いる方法がある。これは押し当て工具である圧子を用い、圧子先端を所望の形状に形成して金型表面に押し当てて圧痕を形成し、複数の圧痕を形成することにより所望の配置を有する転写整形用金型を得る。また、特許文献４に見られる切削方式によるレンズアレイ加工方式がある。
【特許文献１】特開平６−１９４５０２号公報
【特許文献２】特開平９−３２７８６０号公報
【特許文献３】特開平１１−４２６４９号公報
【特許文献４】特開２００３−１２１６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フォトリソ法にてマイクロレンズアレイを形成する場合、化学反応にて処理を進めるためレンズ面の形状制御が難しいという課題がある。とくに、不規則ピッチにてレンズ面の配置を行う場合においては、隣接するレンズ面の大きさが異なるため深さ方向制御などに問題があり、１つ１つのレンズ面の形状精度が低下する。
【０００５】
また、圧痕加工方式においては球面状のレンズ面に対応した凹曲面形状を得る場合には球面状の工具を入手する必要がある。工具は通常ダイヤモンド圧子が用いられるが、工具材であるダイヤモンドは結晶方位によって硬度の差が大きいため、先端形状を球面に仕上げることが難しく異方性を有する工具形状となる。特に非球面形状を所望の場合には形状輪郭を得ることに困難を極める。ここで、工具形状の整いやすい超硬材を用いることにより球面状の工具の入手は可能となるが、超硬材のような多結晶体からなる工具では先端の表面粗さが悪くなるほか、数多くの圧痕を形成する際の耐久性に課題がある。また圧痕加工方式では金型材料の塑性流動により不規則ピッチの粗密により形状精度がばらつくという課題がある。ここで、特許文献４に見られる切削方式においては形状精度に優れるレンズ面の断面形状と良好な光学特性を有するレンズアレイを得られている。しかし、目視観察した際に微細なすじ状の模様が拡散反射板に残存し、それが適用する製品によっては不具合となる場合があった。微細なすじ状の模様は切削方向と同一に発生しており、前記の課題があることにより、優れた反射特性を有するにも関わらず適用が難しい問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記問題点を解決し高精度なマイクロレンズアレイを得るための転写用金型の加工方法と、金型より転写した凹凸型、転写用積層体とそれらを用いた液晶表示装置を提供することを目的とし考案したものである。
【０００７】
目的を達成するための手段として、切削によって形成された凹曲面を複数配置して、レンズアレイ状の光学部材を転写成形するための凹曲面を表面に有する金型の加工方法において、所望のレンズ面の断面形状を先端の輪郭形状として有するダイヤモンドバイトを用い、前記ダイヤモンドバイトをレンズ面の断面形状に沿って移動制御することで１つ１つの凹曲面を形成し、かつ水平方向への移動送りを連続することによって直線状に配置する複数の凹曲面を順次切削することでレンズアレイ状の凹曲面の一部を切削する工程と、前記水平方向の移動送りとは異なる方向に前記ダイヤモンドバイトを移動送りさせ、前記工程で切削した凹曲面とは異なる位置にある凹曲面を切削して形成する工程とによって，金型表面上に配置するすべての凹曲面を形成することを特徴とする。
【０００８】
すなわち、本発明は、円形状又は楕円形状の複数の凹曲面を設け、該凹曲面の表面に反射膜を有する薄膜層からなる拡散反射板において、前記凹曲面の少なくとも一部には表面に転写成形切削痕が形成されており、凹曲面の表面に形成された転写成形切削痕は、該凹曲面付近の他の凹曲面の表面の転写成形切削痕の少なくとも一部と異なる切削方向によるものである拡散反射板である。
【０００９】
また、本発明は、円形状又は楕円形状の複数の凹曲面を形成した薄膜層を有する転写成形用積層体において、前記凹曲面の少なくとも一部には表面に転写成形切削痕が形成されており、凹曲面の表面に形成された転写成形切削痕は、該凹曲面付近の他の凹曲面の表面の転写成形切削痕の少なくとも一部と異なる切削方向によるものである転写成形用積層体である。
【００１０】
そして、本発明は、前記薄膜層は、凹曲面形成側が凹凸型からなる仮支持体と接する面であり、反対側が適用基板への接着面である転写成形用積層体である。
【００１１】
更に、本発明は、前記薄膜層は、適用基板への接着面に保護フィルムを有する転写成形用積層体である。
【００１２】
また、本発明は、円形状又は楕円形状の複数の凹曲面を配置しており、レンズアレイ状の光学部材を転写成形する際に使用する転写成形用金型の加工法において、配置された凹曲面を順に同一方向に切削し、一の凹曲面を切削する方向は、該凹曲面付近の他の凹曲面の少なくとも一部の切削方向と異なる転写成形用金型加工法である。
【００１３】
そして、本発明は、先端が楕円弧状のダイヤモンドバイトを用い、直線状に配置する複数のレンズ１つ１つを、前記ダイヤモンドバイトを第１の方向を切削方向として移動し凹曲面を形成する工程と、前記ダイヤモンドバイトを前記切削方向とは異なる第２の方向に移動して前記凹曲面とは別の位置に凹曲面を形成する工程とを含む転写成形用金型加工法である。
【００１４】
更に、本発明は、円形状又は楕円形状の複数の凹曲面を配置しており、レンズアレイ状の光学部材を転写成形する際に使用する転写成形用金型の加工装置において、配置された凹曲面を順に同一方向に切削し、一の凹曲面を切削する方向は、該凹曲面付近の他の凹曲面の少なくとも一部の切削方向と異なる転写成形用金型加工装置である。
【００１５】
また、本発明は、ダイヤモンドバイトの切込み方向の移動手段としてボールネジやリニアモータ等を用いた大ストローク移動用の駆動機構と、圧電素子を駆動源とした微小位置決め駆動機構である転写成形用金型加工装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、すじ状の目視欠陥を抑止した上で複数の凹曲面からなるレンズアレイ状の凹曲面を有する高精度な金型加工が可能となり、その転写成形品においても設計形状に忠実な精度の高い製品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明の拡散反射板、転写成形用積層体、及び転写成形用金型とその加工方法の実施例について、図面を用いて説明する。
【実施例】
【００１８】
実施例を説明する。図１は、実施例におけるレンズアレイ状の光学部材を転写成形するための転写成形用の金型と、金型を切削する工具であるダイヤモンドバイトの移動軌跡を示したものである。１は転写成形用の金型であり、Ａ１，Ａ２，Ａ３はＸ方向と平行の切削移動方向を有する工具移動軌跡を示し、Ｂ１，Ｂ２はＹ方向と平行の切削移動方向を有する工具軌跡を示す。２は切削加工された凹曲面を示す。図１において切削工具であるダイヤモンドバイトは図示していないが、移動軌跡Ａ１，Ａ２，Ａ３および移動軌跡Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３に沿ってダイヤモンドバイトを移動させることによって金型１の表面に凹曲面２を形成する。また、説明をわかりやすくするために、金型１上の凹曲面２は個数を少なくして、かつレンズとレンズとの隙間を設けて図示している。実際には数百万から数十億個もの凹曲面が金型上に存在し、また凹曲面間の隙間がほとんどないものや、隣接凹曲面と端部が重なった配置となる。
【００１９】
図２および図３を用いて本実施例の第一の手段である金型１の加工方法について説明する。図２において、金型１に対し、まずＸ方向と平行である切削方向を有する工具軌跡Ａ１，Ａ２，Ａ３により金型１に凹曲面ａ１，ａ２，ａ３を形成する。続いて図３に示すように、Ｙ方向と平行な切削方向を有する工具軌跡Ｂ１，Ｂ２により金型１に凹曲面ｂ１，ｂ２を形成する。これら２工程をへて金型１に全ての凹曲面ａ１，ａ２，ａ３，ｂ１，ｂ２を形成することで、金型１には２方向より切削加工された凹曲面が形成される。図４は工具軌跡Ａ１〜３、Ｂ１，２において凹曲面１個を切削する際の具体的な手法を示した図であり，ダイヤモンドバイトを用いた切削方式により凹曲面２を形成する図を示している。１１は切削工具であるダイヤモンドバイト、１２はダイヤモンドバイト１１の先端に取り付けられたダイヤモンドを示す。ダイヤモンド１２の先端は、切り刃形状輪郭１２ａを有しており、切り刃形状輪郭１２ａは凹曲面２を形成する際の切削方向とは直角方向の断面形状を有する。１３は凹曲面２を切削する際の工具移動軌跡である。ダイヤモンドバイト１１を金型１に対して半径Ｒ１の円弧軌跡で移動するように凹曲面の加工部分での工具軌跡１３の移動を行う。このときダイヤモンドバイト１１の工具移動軌跡１３が凹曲面２に転写される。ここで凹曲面をＺ方向より観察した際に円形状となるようにする場合にはダイヤモンドバイト１１の刃先輪郭形状１２ａを半径Ｒ２に設計し、Ｒ１＝Ｒ２とする。また、図１３に示すように凹局面２を形成する際には、ダイヤモンドバイト１１を工具移動軌跡１３によって移動することで工具の移動軌跡１３が金型１に切削によって転写される。このとき、凹曲面２の表面はダイヤモンドバイト１１の刃先輪郭形状１２ａが接触して通過するため、刃先輪郭形状１２ａのごく微小な凹凸形状が転写されることによって形成される切削痕１４が切削方向と平行に形成される。図１４は凹曲面２に切削痕１４が形成されている状態を示す。切削痕１４は、刃先輪郭形状１２ａの転写形状であるため同じダイヤモンドバイト１１を使用して切削加工した凹曲面２には相似形状の切削痕１４が形成される。切削痕１４の凹凸形状は凹曲面２に形成されるものであるが、その深さはダイヤモンドバイト１１の刃先輪郭形状１２ａの表面粗さ程度のものであり、寸法にして約０．００１〜０．０５μｍ程度であるため、凹曲面２の輪郭形状に影響するものではない。切削加工にて凹曲面２を形成することによって、設計形状に対して忠実に曲面形状を形成できる。図３に示した金型１には、切削方向に対して切削痕１４が形成されるため、図１５に示すように、２方向に切削痕１４が形成されたものとなる。また図４では、凹曲面２を加工する部分の工具軌跡Ａ１を半径Ｒ１の円弧軌跡とし、切り刃形状輪郭１２ａを半径Ｒ２としているが、本実施例方式はこれらの軌跡および輪郭形状を円弧状の軌跡または形状に規定するものではない。具体的には図４における工具軌跡１３の凹曲面加工部分の移動軌跡を円弧形状ではなく、楕円弧を用いてもよい。図５は凹曲面２の断面形状を形成する際の工具移動軌跡１３の他の例を示したものである。点線で示した２０は楕円曲線であり、楕円曲線���０は長軸寸法ｂと短軸寸法ａからなる曲線で構成される。楕円曲線２０の一部に実線で示した曲線ＰＯＱ部分が工具移動軌跡１３に用いる楕円弧曲線を示す。具体的には、図４に示す凹曲面２の切削加工において、金型１に対する工具軌跡１３を曲線ＰＯＱの移動軌跡となるように工具および金型の軌跡を制御することによって、凹曲面２の断面形状に楕円曲線２０の一部である曲線ＰＯＱを転写することが可能となる。また、切り刃形状輪郭１２ａも同様に楕円曲線２０の一部である曲線ＰＯＱに形成することで楕円弧の断面形状を有する凹曲面２が形成できる。楕円曲線の一部を用いることで、レンズアレイにした際の反射光の広がり角度を変化させることが可能となる。楕円曲線２０の一部である曲線ＰＯＱにおける楕円長軸と楕円短軸のパラメータａ，ｂを設定することにより、曲線が決定できる。
【００２０】
ここで、図１においてはＸ，Ｙ方向の９０度異なる２方向から切削した金型１により実施例を説明したが、異なる切削方向は９０度に限定するものではなく、所望の光学部品が有するレンズアレイ配置に応じて決定する。例えば図６に示すような６０度方向に凹曲面を稠密に配置する場合においては、異なる６０度の工具移動軌跡Ｃ１、Ｄ１，Ｅ１から加工してもよい。また、切削方向と９０°異なる割出し方向の移動ピッチについても、図１，２で示した等ピッチ配置ではなく、不規則配置でもよい。またＡ１，Ａ２，Ａ３に示す複数の切削送りを実施する際には、加工順序をＡ１→Ａ３→Ａ２のように順列とならないようにしても良い。
【００２１】
以上の作用により切削方向を異にする凹曲面２を金型１上に形成することができる。これにより、金型１に形成された凹曲面の全体は多数の方向より切削された凹曲面の集まりであるため、これを目視観察した場合、切削方向にそって発生する薄いすじ状の模様は多数方向のすじ状の模様が合成として観察されるため、課題となっていた薄いすじ状の模様を目視において判別できない状態まで軽減することができる。
【００２２】
図４における工具移動軌跡Ａ１、Ａ２，Ａ３およびＢ１、Ｂ２に関しては市販の超精密加工機を用い、ダイヤモンドバイト１１と金型１とを加工機の駆動軸に取り付け、ダイヤモンドバイト１１と金型１とを相対的に移動させる。ここでダイヤモンドバイト１１移動軌跡がサブミクロンの微小量であることと、加工機の駆動軸のバックラッシュによる形状誤差を低減することを目的に、ダイヤモンドバイト１１のＺ方向の移動を行う手段として圧電素子を用いた微小移動用の駆動機構を用いることにより形状精度に優れた金型を得ることができる。図７は複数の凹曲面を有する金型を加工する際の加工装置の一例を示したものである。図７（ａ）は装置正面図、図７（ｂ）は装置側面図である。３０は装置ベース、３１はＸ，Ｙ方向に移動可能な加工テーブル、３２はＺ方向に移動可能なＺ軸駆動部、３３は圧電素子を用いた微小移動用の微小駆動機構部である。微小駆動機構部３３にダイヤモンドバイト１１を取り付け、加工テーブル３１に金型１を取り付ける。まず加工装置のＺ軸駆動部３２を用いて微小駆動機構部３３をＺ軸方向に移動させ、ダイヤモンドバイト１１と金型１とを所定量まで近づける。次に加工テーブル３１のＸ方向への駆動により金型１を一定速度で移動させる。その際に微小駆動機構部３３を用いてダイヤモンドバイト１１をＺ方向に所定の微小量の上下往復移動を行う。これによりダイヤモンドバイト１１の先端部は金型１に対して、図４に示す工具移動軌跡Ａ１を描くように移動せしめることができる。また、圧電素子を微小駆動機構部３３に用いることにより複数の凹曲面を金型１に形成する場合には短時間で加工を行うことが可能となる。
【００２３】
以下具体的な実施例について説明する。ダイヤモンドバイト１１の先端輪郭形状１２の半径Ｒ２＝２０μｍとし、工具移動軌跡Ａ１における移動軌跡を半径Ｒ１＝２０μｍとなるようにした。金型１の寸法として４５ｍｍ角、厚さ２０ｍｍのステンレス基材の上面に無電界Ｎｉ−Ｐめっきを約０．２ｍｍ施した。上面の中央部１５ｍｍ角の範囲に、ダイヤモンドバイト１１にて深さ０．６μｍの凹曲面を本実施例方式にて切削し転写用の金型を形成した。切削方向はＸ、Ｙ方向からの９０度異なる２方向とした。加工した金型を目視にて観察した結果、凹曲面を１方向より加工したサンプルと比較して、従来問題となる場合があった薄いすじ状の模様が目視確認にて問題とならない状態まで抑止できていることが確認できた。
【００２４】
図８は実施例による転写成形用の金型１から凹凸型を製造する際の加工手順の一例を示す断面図であり、金型から基材にフィルムを用いた凹凸型４０を作成する際の手順を示している。図８（ａ）は切削前の金型１の断面図であり、金型１は図１に示した切削方式により切削される。金型１の凹曲面２には図１４で示したように、切削により加工されたことによる切削痕１４が形成されている。図８（ｂ）は金型の断面図であり、金型１を切削することによって製造される。図８（ｃ）は金型、転写基材支持体と、これに設けられた被転写基材の断面図であり、転写基材支持体４２に設けられた被転写基材４１は金型１の凹部に押圧される。図８（ｄ）は凹凸が形成された被転写基材と転写基材支持体の断面図であり、金型１から被転写基材４１とそれを支持する転写基材支持体４２を分離し、凹凸型４０を形成する。反転成形により凹形状に金型１上に形成された凹曲面形状は図８（ｄ）に示す凸形状となる。凹凸型４０の凸形状の表面には、金型１の凹曲面２上の表面の切削痕１４が転写されてできた転写成形切削痕が形成される。このように、凹凸型４０は、金型１を変形可能な被転写基材４１に押し当てることによって製造することができる。被転写基材４１としては、それ自身変形可能な樹脂材料であり、転写基材支持体４２に変形可能な被転写基材４１が設けられる。上記の押し当てる工程で熱、光等を与えることもできる。凹凸型４０としては、フィルム形状が好ましい。
【００２５】
図９は実施例による凹凸フィルムの一例を示す断面図であり、図８を用いて説明した方法によって作成された凹凸フィルム５０を示す。凹凸フィルム５０の凸形状の表面には、金型１の凹曲面２上の表面の切削痕１４が転写されてできた転写成形切削痕１５が形成される。転写成形切削痕１５は異なる切削方向より切削されたことによる切削痕１５ａと１５ｂからなる。図８の凹凸フィルム５０はベースフィルム（又は基材）５２の上に、凹凸形状が転写された下塗り層５１が積層されている。本実施例における下塗り層５１としては、凹凸形成後に後述する薄膜層よりも硬いものが好ましい。下塗り層５１としては、凹凸形成後硬化させるために、必要に応じて光開始剤やエチレン性二重結合を有するモノマ等を予め添加することができる。また感光タイプとしては、ネガ型材又はポジ型材のどちらでもよい。
【００２６】
図１０は転写用積層体を用いた拡散反射板の製造方法を説明するための一部断面側面図である。図１０（ａ）は実施例による転写用積層体の一例を示す一部断面側面図であり、図１０（ａ）において、ベースフィルム５２の上に、凹凸形状が転写された下塗り層５１が積層されており、下塗り層５１の上に、薄膜層５３及びカバーフィルム５４が積層されて転写用積層体５９が構成される。なお、転写用積層体５９としては、カバーフィルム５４はなくてもよい。
【００２７】
次に、図１０を用いて、拡散反射板の作製方法を説明する。図１０（ａ）に示す転写用積層体５９から、カバーフィルム５４を剥離する。図１０（ｂ）は転写用積層体が液晶パネルに密着された場合の一部断面側面図である。図に示すように、薄膜層５３の露出した面をガラス基板等の適用基板５５、例えば液晶パネルに押しつける。十分にしかも均一に押しつけるために、熱圧着ゴムロールで熱圧着させることが好ましい。しかし、必ずしも熱する必要があるとは限らない。図１０（ｃ）は図１０（ｂ）において、薄膜層に感光性樹脂を用いた場合の一部断面側面図である。薄膜層５３として、感光性樹脂を用いた場合には、図１０（ｃ）におけるように、紫外線光などの活性光５６を照射して、硬化させることが好ましい。これにより、ガラス基板には十分に密着していながら、しかも、凹凸形状を十分維持し、薄膜層５３から下塗り層５１を容易に剥離することを可能にすることができる。但し、本実施例において、図１０（ｃ）の工程は必ずしも必要とは限らない。図１０（ｄ）は図１０（ｂ）からベースフィルム５２及び下塗り層５１を剥離した場合の一部断面側面図である。図に示すように、下塗り層５１を薄膜層５３から剥離することにより（当然ベースフィルム５２も除去する）、適用基板５５の上に凹凸形状を有する薄膜層５３が積層されたものができる。さらに、図１０（ｅ）は適用基板に反射膜層を設けた場合の一部断面側面図であり、図に示すように、薄膜層５３の上に反射膜層５７を形成して拡散反射板を作製することができる。反射膜層５７としては、反射したい波長領域によって材料を適切に選択すれば良く、例えば、反射型ＬＣＤ表示装置では、可視光波長領域である３００ｎｍから８００ｎｍにおいて反射率の高い金属、例えばアルミニウムや金、銀等を真空蒸着法またはスパッタリング法等によって形成する。反射膜層５７の厚みは、０．０１μｍ〜５０μｍが好ましい。また反射膜層５７は、必要な部分だけフォトリソグラフィ法、マスク蒸着法等によりパターン形成してもよい。また、転写用積層体の下塗り層５１と薄膜層５３の間に予め反射膜層５７が形成されている場合は、カバーフィルム５４があるときはこれをはがした後、転写用積層体５０を適用基板５５の上に凹凸形状を有する薄膜層５３が接するように積層し、ついで下塗り層５１を反射膜層５７から剥離することにより拡散反射板を作製することができる（図１０（ｄ））。転写用積層体５０の適用基板５５への適用は前記と同様に行うことができ、また、その後、前記と同様に紫外線光などの活性光５６を照射してもよい。転写用積層体５０を薄膜層５３が接するように適用基板５５に積層する前に、密着性を改善する目的で基板を薬液等で洗浄したり、基板に接着付与剤を塗布したり、基板に紫外線等を照射する等の方法を用いてもよい。また、転写用積層体５０を適用基板５５に積層するための装置としては、適用基板５５を加熱、加圧可能なゴムロールとベースフィルムとの間に挟み、ロールを回転させて、転写用積層体を適用基板５５に押し当てながら適用基板５５を送りだすロールラミネータを用いることが好ましい。このようにして適用基板５５表面に形成した薄膜層５３の膜厚は、０．１μｍ〜５０μｍの範���が好ましい。凹凸を有する下塗り層５１を押し当てる前の薄膜層５３の膜厚は、下塗り層５１の凹凸形状の最大高低差より厚い方が凹凸形状を再現しやすい。膜厚が等しいと下塗り層５１の凸部で薄膜層５３を突き破ってしまい、平面部が発生し拡散反射を効率よく得にくくなる恐れがある。この薄膜層５３にネガ型感光性樹脂を用いた場合には、その形状の安定性を付与するために、図１０（ｃ）におけるように、露光機により露光を行い、感光部分を硬化させる。この露光装置は画素及びＢＭ（ブラックマトリックス）等のパターン形成用の平行露光機でも良いが、実施例では予め形成された凹凸を硬化させることが出来れば良く、このためには感光性樹脂が硬化する露光量以上の光量を与えておけばよい。また感光タイプとしてネガ型材を利用することで示したが、ポジ型であっても支障はない。露光はベースフィルム５２及び下塗り層５１等の仮支持体を剥がす前、または剥がした後に行うことができる。基板への密着性、追従性を向上させる目的で、ベースフィルムにクッション層を設けてもよい。本実施例において、適用基板５５に予め薄膜層５３を形成しておき、この薄膜層５３に下塗り層５１とベースフィルム５２とからなる凹凸フィルム５０を押し当てる場合、薄膜層５３及びその形成方法は前記したのと同様のもの及び方法が適用できる。ただし、薄膜層５３の露光は凹凸フィルム５０を押し当てた後が好ましい。
【００２８】
また、前記した凹凸フィルム５０の凹凸面に反射膜層５７を積層することによって拡散反射板を得ることができる。図１１は、この方法により得られる拡散反射板の一例を示す。図１１は実施例による拡散反射板の一例を示す断面図である。図において、ベースフィルム５２の上に下塗り層５１が形成されており、その上に反射膜層５７が積層されている。凹凸フィルム５０の凹凸面への反射膜層５７の形成方法は、前記した方法と同様に行うことができる。
【００２９】
以下、実施例による拡散反射板を用いた反射型ＬＣＤ装置について、図１２を用いて説明する。図１２は本実施例による反射型ＬＣＤ装置の一例を示す一部断面側面図である。図において、ガラス基板である適用基板５５の上に薄膜層５３及び反射膜層５７が順次積層されており、これにより拡散反射板が構成されている。拡散反射板の凹部には透明の平坦化膜５８により埋められ、表面が平坦化されている。この平坦化膜５８の上に透明電極７０が形成されており、これを覆うようにして配向膜５９が形成されている。これにより一方の液晶挟持基板が構成されている。一方、適用基板５５と対面するガラス基板６６面には、ブラックマトリクス６４及びカラーフィルタ６５が形成されており、平坦化膜６３を形成後、透明電極６２及び配向膜６１が順次積層されている。ガラス基板６６の他の面には、位相差フィルム６７及び偏光板６８がそれぞれ、形成されている。以上によりもう一つの液晶挟持基板が構成されている。二つの液晶挟持基板を配向膜６１と配向膜５９とが向かい合うようにして対向させ、スペーサ６９とともに形成される空間に液晶６０を収納され、封じられている。以上は、反射型ＬＣＤの表示装置を例にとって説明したが、本実施例における拡散反射板は外部光線を拡散反射させることが必要なデバイスに用いることが出来る。例えば太陽電池の効率向上を目的とした拡散反射板がある。
【００３０】
また、実施例における下塗り層５１とベースフィルム５２とからなる凹凸フィルム５０は遮光板、装飾板、スリガラス、投影スクリ−ンの白色板、光学フィルタ、集光板、減光板等の製造に使用することができる。このように、実施例による凹凸フィルム５０はガラス板、合成樹脂板、合成樹脂フィルム、金属板、金属箔いかなるものにも転写することができ、被転写基板面は、平面のみならず曲面、立体面とすることもできる。
【００３１】
なお、実施例における凹凸フィルム５０において、下塗り層５１を適用基板５５に積層することもできる。このために、下塗り層５１とベースフィルム５２の間を剥離面に設定する。下塗り層５１を適用基板５５に積層する目的としては、反射膜層５７を電極として用いる場合の電気絶縁層としての機能を下塗り層５１に持たせる、あるいは反射膜層５７の凹凸の平坦化層としての役割を下塗り層５１に持たせる、下塗り層５１に感光性樹脂を用いて、反射膜層５７のエッチングレジストとしての役割を持たせる、更に下塗り層５１を着色し、反射膜層５７の部分的な遮光層としての役割を持たせる等がある。
【００３２】
以下具体的な実施例について説明する。４５ｍｍ角厚さ２０ｍｍのステンレス基材で無電界Ｎｉ−Ｐめっきを約０．２ｍｍ施した中央部１５ｍｍ角の範囲に、先端Ｒ半径２０μｍのダイヤモンドバイトにて深さ０．６μｍの凹曲面形状を本発明方式による切削方式にて転写用の金型を形成した。
【００３３】
次にベースフィルムとして厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、このベースフィルム上に下記組成の光硬化性樹脂溶液をコンマコーターで２０μｍの膜厚になるよう塗布乾燥した。そして、前記を押しあて、紫外線を照射し光硬化性樹脂を硬化し金型から分離し、凹凸形状が光硬化性樹脂層（下塗り層）の表面に形成された凹凸フィルムを得た。
【００３４】
次に凹凸形状が形成された光硬化性樹脂層（下塗り層）上に下記の薄膜層形成用溶液をコンマコーターで平均膜厚が８μｍの膜厚になるよう塗布乾燥し、カバーフィルムとしてポリエチレンフィルムを被覆して転写フィルムを得た。この転写フィルムのカバーフィルムを剥がしながら、薄膜層がガラス基板に接するようにラミネータを用いて基板温度９０℃、ロール温度８０℃、ロール圧力７Ｋｇ／ｃｍ２、速度０．５ｍ／分でラミネートし、ガラス基板上に薄膜層、光硬化性樹脂層（下塗り層）、ベースフィルムが積層された基板を得た。次に、光硬化性樹脂層（下塗り層）、ベースフィルムを剥離し、ガラス基板上に金型の凹凸形状と同様な薄膜層を得た。これを、オーブンで２３０℃、３０分間の熱硬化を行い、真空蒸着法で、アルミニウム薄膜を０．２μｍの膜厚になるよう積層し反射層を形成した。
【００３５】
次に、拡散反射板の製造に関する実施例について説明する。凹凸フィルムの凹凸面に真空蒸着法で、アルミニウム薄膜を０．２μｍの膜厚になるよう積層して反射層を形成した。
【００３６】
次に、ガラス基板上に拡散反射部を形成した実施例について説明する。永久基板となるガラス基板に第１の実施例と同様の薄膜層形成用溶液を塗布し２０００回転で１５秒間スピンコートし、ホットプレートで９０℃、２分間に加熱して８μｍの薄膜層を得た。次に第１の実施例に示した凹凸フィルムの凹凸面が薄膜層に面するようにラミネータを用いて、基板温度９０℃、ロール温度８０℃、ロール圧力７Ｋｇ／ｃｍ２、速度０．５ｍ／分でラミネートし、ガラス基板上に薄膜層、光硬化性樹脂層（下塗り層）、ベースフィルムが積層された基板を得た。これに露光装置で紫外線を照射し次に、光硬化性樹脂層（下塗り層）とベースフィルムを剥離し、ガラス基板上に金型の凹凸形状と同様な薄膜層を得た。次に、オーブンで２３０℃、３０分間の熱硬化を行い、真空蒸着法で、アルミニウム薄膜を０．２μｍの膜厚になるよう積層し反射層を形成して拡散反射板を作製した。
【００３７】
以上述べたように、本実施例によれば、切削加工方式によりレンズ面の形成が可能であるため、光学設計値に基づいたレンズ形状が金型に形成でき、かつ目視にて課題となっていた転写成形切削痕の切削方向が異なり、切削方向に沿って見える薄いすじ状の模様を抑止可能となる。
【００３８】
実施例によるマイクロレンズ形状の金型、凹凸型及び転写用積層体を用いることにより、反射型液晶表示装置等に使用される上で、薄いすじ状の模様が目視判定で欠陥と判別されることなく、良好な反射特性を有する拡散反射板を効率良く製造することができる。
【００３９】
以上実施例で本発明を説明したが、本発明の他の実施形態１は、切削によって形成された円形状又は楕円形状の複数の凹曲面を配置しており、レンズアレイ状の光学部材を転写成形する転写成形用金型において、前記凹曲面の少なくとも一部には表面に転写成形切削痕が形成されており、凹曲面の表面に形成された転写成形切削痕は、該凹曲面付近の他の凹曲面の表面の転写成形切削痕の少なくとも一部と異なる切削方向によるものである転写成形用金型である。
【００４０】
本発明の他の実施形態２は、前記転写成形用金型を用い、該転写用金型に被転写基材を押圧して凹凸型を形成する凹凸型の製造方法である。
【００４１】
本発明の他の実施形態３は、前記凹凸型の製造方法において、被転写基材がプラスチックフィルム又は下塗り層が積層されている基材である凹凸型の製造方法である。
【００４２】
本発明の他の実施形態４は、前記転写用積層体に積層された該保護フィルムを剥離したものを適用基板に該薄膜層の該接着面が接するように押し当てるステップと、該仮支持体を剥がすステップと、該薄膜層の凹凸表面に反射膜を形成するステップとを備える拡散反射板の製造方法である。
【００４３】
本発明の他の実施形態５は、前記凹凸型を、保護基板上に形成された薄膜層に凹凸面が接するように押し当てるステップと、該凹凸型を剥がステップと、該薄膜層の凹凸面が転写された表面に反射膜を形成するステップとを備える拡散反射板の製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施例の方式による金型と切削方法の説明図。
【図２】実施例の方式による金型と第一の方向による切削方法の説明図。
【図３】実施例の方式による金型と第二の方向による切削方法の説明図。
【図４】ダイヤモンドバイトと切削時の移動軌跡を示す図。
【図５】実施例によって形成される凹曲面の他の例を説明するための楕円曲線を示す図。
【図６】実施例の方式による金型と切削方法の他の実施例の説明図。
【図７】凹曲面を形成する際の加工装置の正面図と側面図。
【図８】実施例による凹凸型の製造方法の一例を示し概略図。
【図９】実施例における凹凸フィルムの一例を示す断面図。
【図１０】実施例における転写用積層体を使用する拡散反射板の製造法の一例を示す断面概略図。
【図１１】実施例における凹凸型を使用した拡散反射板の一例を示す断面図。
【図１２】実施例における拡散反射板を使用した反射型液晶表示装置（反射型ＬＣＤ）の一例を示す断面図。
【図１３】ダイヤモンドバイトと切削時の移動軌跡を示す斜視図。
【図１４】実施例の方式による切削痕が形成された凹曲面を示す図。
【図１５】実施例の方式による２方向の切削痕が形成された金型を示す図。
【符号の説明】
【００４５】
１…金型、２…凹曲面、
１１…ダイヤモンドバイト、１２…ダイヤモンドチップ、１２ａ…ダイヤモンドバイトの刃先輪郭形状、１３…工具移動軌跡、１４…切削痕、
１５…転写成形切削痕、１５ａ…Ｘ方向の転写成形切削痕、
１５ｂ…Ｙ方向の転写成形切削痕、２０…楕円曲線、
３０…加工装置ベース、３１…加工装置のＸＹテーブル、３２…加工装置のＺ軸駆動部、３３…加工装置の微小駆動機構部、
４０…凹凸型、４１…被転写基材、４２…転写基材の支持体、５０…凹凸フィルム、５１…下塗り層、５２…ベースフィルム、５３…薄膜層、５４…カバーフィルム、５５…適用基板、５６…活性光、５７…反射膜層、５８…平坦化層、５９…配向膜、６０…液晶層、６１…配硬膜、６２…透明電極、６３…平坦化膜、６４…ブラックマトリックス、６５…カラーフィルタ、６６…ガラス基板、６７…位相差フィルム、６８…偏光フィルム、６９…スペーサ、７０…透明電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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